Introducción a la Tecnología y Robots - Capítulo 1

Capítulo 1: Introducción

• El siglo XXI presenta una fuerte necesidad de aprendizaje tecnológico para los ciudadanos.
• El uso de ordenadores personales se ha popularizado enormemente en poco tiempo.
• El concepto de "robot" ha entrado en el lenguaje común, a pesar de una posible falta de comprensión.
• La tecnología con la que funciona un robot es compleja, combinando múltiples conocimientos.

Capítulo 1.1: Antecedentes Históricos

• El hombre siempre se ha interesado por crear máquinas que imiten los movimientos de seres vivos (autómatas).
• Antigua Grecia: Uso de automatas con fines lúdicos.
• Cultura árabe: Automatas con aplicaciones prácticas (dispositivos automáticos).
• Renacimiento: Interés por los automatas, como el León mecánico de Leonardo da Vinci.
• Siglos XVII y XVIII: Se crearon ingenios mecánicos similares a robots actuales, desarrollados por relojeros principalmente.
• Creación del término "robot" en 1921 por Karel Čapek en su obra "Robots Universales Rossum's".

Capítulo 1.2: Origen y Desarrollo de la Robótica

• Los telemanipuladores fueron los precursores tecnológicos de los robots.
• El telemanipulador de 1948 (Goertz) fue el primer dispositivo mecánico maestro-esclavo.
• Desarrollos de General Electric en telemanipuladores en la década de 1950.
• Importancia de la industria nuclear para el desarrollo de la telemanipulación.
• Se introduce el concepto de robot industrial con la patente de George Devol en 1961.
• La primera máquina comercial y autómata fue el Unimate (1961), instalándose en una fábrica de General Motors.

Capítulo 1.3: Definición y Clasificación del Robot

• Dificultad en definir formalmente un robot industrial debido a diferencias de conceptos entre mercados.
• Definición del robot industrial como un "manipulador multifuncional reprogramable" según la Asociación de Industrias Robóticas (RIA).
• Clasificación de los robots industriales en cuatro tipos: secuencial, trayectoria controlable, adaptativo y telemanipulado.
• Concepto de robots de servicio para aplicaciones no industriales (médicas, espaciales, agrícolas).

Capítulo 2: Morfología del Robot

• Elementos constitutivos de un robot: estructura mecánica, transmisiones, accionamiento, sensores y elementos terminales.
• Se analizan las articulaciones de los robots y sus configuraciones.
• Se describen los sistemas de transmisión y reducción.
• Se examinan los sensores internos, centrándose en la detección de posición, velocidad y presencia.
• Se detallan los elementos terminales (pinzas, herramientas, etc.) con sus diversos usos.

2.1 Estructura Mecánica:

• Los robots están compuestos de eslabones conectados por articulaciones.
• Algunas configuraciones más comunes de los robots, como el cartesiano, cilíndrico o esférico se detallan en la sección.
• Los grados de libertad (GDL) de los robots se definen como el número de movimientos independientes posibles en cada articulación.

2.2 Transmisiones y Reducciones

• Las transmisiones son los componentes que transmiten el movimiento de los actuadores a las articulaciones.
• Se describe la importancia de que las transmisiones tengan poco rozamiento y tamaño, y la capacidad de soportar pares elevados de forma contínua.
• Se analizan los tipos de reductores: engranajes, correas dentadas, cadenas, y se detalla sus ventajas e inconvenientes.

2.3 Actuadores

• Los actuadores son los motores que generan el movimiento.
• Actuadores neumáticos: Emplean aire comprimido para generar movimiento (cilindros o motores neumáticos).
• Actuadores hidráulicos: Emplean aceites bajo presión.
• Actuadores eléctricos: Con motores DC y AC. (con ventajas de precisión y controlabilidad)
• Actuadores electromecánicos: (pasos)

2.4 Sensores internos

• Los sensores internos proveen información del propio estado del robot (posición, velocidad, presencia).
• Se describen los sensores de posición: encoders, resolvers y potenciómetros.
• Se describen los sensores de velocidad: tacogeneratiz.
• Se describen los sensores de presencia: inductivos, capacitivos, efecto Hall, y otros que detectan presencia sin contacto.

2.5 Elementos Terminales

• Los elementos terminales, o efectores finales, son los componentes en contacto con el mundo exterior.
• Se analizan las pinzas para agarre y manipulación en diferentes tipos según las necesidades de la aplicación.
• Las herramientas para distintas tareas también son comentadas.